Question

18．如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙、图丙所示．

（1）由图象可知当t=1s时，物体处于什么状态，物体受到的摩擦力是多少？
（2）t=3s时，物体处于平衡状态吗？物体受到的摩擦力是多少？
（3）t=5s时，物体处于什么运动状态？物体受到的摩擦力是多少？

Answer 1

分析 （1）根据图乙找到t=1s时物体的速度值，判断出物体的运动状态；根据平衡条件判断出摩擦力的大小；
（2）结合图甲和图乙，分析出物体匀速运动时的摩擦力大小，然后确定t=3s时物体的运动状态，从而确定摩擦力的大小；
（3）从图乙v-t图象上看出，t=5s时物体匀速运动，根据二力平衡求出摩擦力大小．

解答 解：（1）从图乙中看出，t=1s时物体的速度为0，物体处于静止状态；
此时推力与摩擦力平衡，则f=F=1N；
（2）在4s-6s时间内，从图乙中的v-t图象上可以看出物体以4m/s的速度匀速运动；
而F-t图象上的水平推力F=2N，根据二力平衡，此时的摩擦力f=2N；
t=3s时，F=3N，物体加速运动，不是平衡状态，因为压力和接触面的粗糙程度不变，所以此时的摩擦力仍为f=2N；
（3）t=5s时，物体匀速运动，滑动摩擦力f=F=2N．
答：（1）t=1s时，物体处于静止状态，受到的摩擦力是1N；
（2）t=3s时，物体做加速运动，不是平衡状态，物体受到的摩擦力是2N；
（3）t=5s时，物体做匀速直线运动，物体受到的摩擦力是2N．

点评 影响滑动摩擦力的因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度；
二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上；
对于图象，要先看清它的坐标轴表示的物理量，再顺着图象看横坐标轴数值变化时对应的纵坐标轴数值如何变化？从而找到物体的运动规律．